Увеличение количества резцов буровых коронок с пайкоклиновым креплением

Показано решение проблемы сменности резцов буровой коронки с применением термических и механических способов крепления и их комбинаций. Однако содержание в этих креплениях клина значительно уменьшает площадь поражения забоя резцами при бурении, т.е. количество резцов буровой коронки. Исходя из этого, для повышения эффективности бурения данными коронками поставлена цель увеличения количества резцов коронки без потери прочности и разъемности креплений. Для достижения поставленной цели на основе анализа прочности инструментальных материалов, находящихся в условиях зажима, сделан вывод о возможности уменьшения геометрических параметров клиньев в клиновых способах крепления резцов в буровых коронках. Исходя из этого, было предложено делать парные встречные клинья из более тугоплавкого и прочного бронзового слоя трехслойного припоя ТП-1М и крепить ими резцы в пазу в нужном положении с выполнением пайки. Это позволяет исключить зажимные клинья, а на их место установить дополнительные резцы, т.е. повысить количество зон поражения забоя буровыми коронками. При этом, как показали исследования, прочность крепления пайкой клином-припоем в пазу с боковой стенкой не уступает прочности крепления свароклиновым способом, а возможность радиального пропила по шву пайки позволяет провести замену резцов или перестановку с повторной последующей пайкой без дополнительной механической обработки.

Федоров Л. Н., Федоров И. В. Увеличение количества резцов буровых коронок с пайкоклиновым креплением // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. № 12 — 1. — С. 233—242. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_121_0_233.

Федоров Лазарь Николаевич¹ — научный сотрудник, lnfedorov@mail.ru;
Федоров Илья Васильевич¹ — инженер;
¹ Институт горного дела Севера им. Н. В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», 677980, г. Якутск, пр. Ленина, 43.

1. Воробьева М. В., Перфилов С. А., Поздняков А. А., Ломакин Р. Л., Бланк Д. В. Новые возможности породоразрушающего инструмента, оснащенного алмазно-твердосплавными режущими элементами // Вопросы материаловедения. — 2020. — №1(101). — С 74 — 84.

2. Третьяк А. А. Теоретическое обоснование, разработка конструктивных параметров технологии бурения скважин коронками, армированными алмазно-твердосплавными пластинами: Дис. докт. техн. наук. — Новочеркасск: Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М. И. Платова, 2017. — 319 с.

3. Alexander G. Kvashnin, Hayk A. Zakaryan, Changming Zhao, Yifeng Duan, Yulia A. Kvashnina, Congwei Xie, Huafeng Dong, Artem R. Oganov. New Tungsten Borides, Their Stability and Outstanding Mechanical Properties. Cite This: J. Phys. Chem. Lett. 2018, 9, pp. 3470−3477.

4. Narayan J., Bhoumik A., & Narayan R. (2016). Discovery of Q -phases and directof car-bonto diamond and h-BN в c-BN. — Advanced materials and processes, 2016, 174(3), — pp. 24—28.

5. Narayan J., Gupta S., Bhaumik A., Sachan R., Cellini F., &Riedo E. Q-carbon harder than diamond. MRS Communications, 8(2), (2018), pp. 428—436.

6. Natalia A. Solopova, Natalia A. Dubrovinskaya, Leonid S. Dubrovinsky. Synthesis of nanocrystalline diamond from glass carbon balls. J. Cryst. 412, (2015), pp. 54—59. GoogleScholar.

7. Патент РФ№2009146596/03 15.12.2009.Третьяк А. Я., Литкевич Ю. Ф., Асеева А. Е. и др. Кольцевая буровая коронка. 2011, Бюл. № 18

8. Федоров, Л. Н., Ермаков С. А., Иванов И. И. Буровая коронка со свароклиновым креплением резцов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2017. — №11 (специальный выпуск 24). — С. 162 — 169. — М.: Издательство «Горная книга».

9. Сысоев Н. И., Чу Ким Хунг, Буренков Н. Н. Обоснование структуры и выбор рациональных конструктивных параметров бурового резца, армированного алмазнотвердосплавными пластинами // Технические науки (известия вузов. Северо-Кавказский регион). — 2016. — №2. — С. 77 — 83.

10. Новиковский Е. А. Пайка металлов (учебное пособие) // Е. А. Новиковский. — Барнаул: Типография АлтГТУ, 2013. — 63 с.

11. Рекомендации по пайке и термообработке металлорежущего инструмента. URL: http://www.kzts.ru/articles/15. (Обращение: 13.02.2021).

12. Федоров Л. Н., Ермаков С. А. Прочность пластин-резцов из твердых и сверхтвердых материалов в условиях клинового зажима // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический). — 2018. — № 12. — С. 142 — 150.

13. Федоров Л. Н., Федоров И. В. Разработка методики сравнительных испытаний на резцеудержание новых разъемных способов крепления резцов буровых коронок // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России: материалы IX Всероссийской научно-практической конференции (Якутск, 10—12 апреля 2019) / Ответ. редактор Л. И. Полуфунтикова. — Якутск: Издательский дом СВФУ, — 2019. Том II. — С. 309 — 313.

14. Козлов А. Г. Планирование и обработка результатов эксперимента: методическое пособие для студ. Физ.-мат. и инст. техн. ф-тов; М-во Высш. и среднего спец. обр. РСФСР, Якут. гос. ун-т. — Якутск. 1977. — 54 с.